| Project/Area Number |
20K03949
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
吉岡 興一 京都大学, 理学研究科, 准教授 (80363323)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 素粒子論 |
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| Outline of Research at the Start |
現在までにニュートリノは世代の間に混合をもつことが明らかになった。これは、自然界における未知の力学の存在を意味する。とくに要となるのが、右手型ニュートリノの質量に関わるスカラーであり、本研究ではニュートリノ物理の探究において重要な役割を果たすことを示す。物質の世代構造や宇宙の暗黒物質とつながりを持つため、生み出されるさまざまな現象を結びつけることで、ニュートリノ物理の検証を多角的に行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的はニュートリノの性質を通じて世代の謎をはじめとした標準理論の謎に迫ることである。そのためニュートリノに関わるようなスカラー場の力学を中心に、これまでに捉えられていなかった側面から多角的に追究する。課題となるスカラー場は、宇宙論的帰結からマヨラナ位相や世代構造などを通じてさまざまな現象を生み出す。そのため多様なエネルギースケールや検出方法を用いて集約した検証が行えることは大きな利点である。以下今年度の各研究内容を述べる。まず前年度に引き続き、非常に軽い実スカラー場の物質中における生成を考察した。物資中においては通常の真空中での生成に加えて縦波光子との混合、すなわちプラズマ振動効果による生成過程も共鳴等の特徴のため重要となる。従来は電子の寄与のみおよび非相対論的・非縮退状態の近似のもとで解析されることが主であったが、それらの制限がない場合にはプラズマ振動効果との相殺が失われることを明らかにした。これにより従来考えられてきたような恒星のさまざまな冷却過程からの制限や暗黒物質の検出実験等へ大きな影響があると期待される。また右手型ニュートリノに質量を与えるスカラー場とインフレーションの関わりについても考察をおこなった。擬南部ゴールドストーン粒子だけではなく実成分方向も同様にインフレーションの起源となる多重場インフレーションが自然となる枠組みであり、これまでには無いパラメータ空間の網羅的な解析を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度までの宇宙ひもや世代を変える物理とはまた別のエネルギースケールの切り口として、低エネルギーでの物質中におけるスカラー生成や、多重場インフレーションなどの側面から新しい物理に取り組んだ。三位一体性から多角的に解明を目指す課題として十分な進展が得られていると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
ニュートリノ質量に関わるスカラー場の性質を明らかにしてゆくために、これまでに得られているスカラー場の力学を、実験観測的な側面との関わりと結びつけて取り組む必要がある。とくに暗黒物質の低エネルギー物質中における検出実験および高エネルギー宇宙線における探索実験との関わりが、これまでの取り組みと密接に関わる重要な課題であると考えている。
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